TWI447996B - 燃料電池系統及其起動方法 - Google Patents

燃料電池系統及其起動方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI447996B
TWI447996B TW097131580A TW97131580A TWI447996B TW I447996 B TWI447996 B TW I447996B TW 097131580 A TW097131580 A TW 097131580A TW 97131580 A TW97131580 A TW 97131580A TW I447996 B TWI447996 B TW I447996B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
catalyst layer
recombination
recombination catalyst
temperature
flow rate
Prior art date
Application number
TW097131580A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200929670A (en
Inventor
Susumu Hatada
Original Assignee
Nippon Oil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Oil Corp filed Critical Nippon Oil Corp
Publication of TW200929670A publication Critical patent/TW200929670A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI447996B publication Critical patent/TWI447996B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04268—Heating of fuel cells during the start-up of the fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/382—Multi-step processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/386—Catalytic partial combustion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04225—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/043—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods
    • H01M8/04302—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems applied during specific periods applied during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H01M8/04373—Temperature; Ambient temperature of auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0261—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/085—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by electric heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1604—Starting up the process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1614—Controlling the temperature
    • C01B2203/1619—Measuring the temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/169—Controlling the feed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Description

燃料電池系統及其起動方法
本發明係關於使用重組煤油等碳氫化合物燃料而得之重組氣體進行發電之燃料電池系統及其起動方法。
固體氧化物電解質形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell。以下依情況稱為SOFC。)系統中，通常包含用以重組煤油或都市煤氣等碳氫化合物燃料以產生含氫氣體(重組氣體)之重組器，與用來以電化學之方式使重組氣體與空氣進行發電反應之SOFC。
SOFC通常在550～1000℃之高溫中作動。
為了重組，可利用水蒸氣重組(SR)、部分氧化重組(POX)、自熱重組(ATR)等各種反應，而為了使用重組觸媒，需將其加熱至展現觸媒活性之溫度。
如此，重組器與SOFC在起動時皆需昇溫。專利文獻1中記載有可高效率且在短時間內使進行水蒸氣重組之SOFC系統執行之SOFC系統起動方法。
又，水蒸氣重組係非常大之吸熱反應，且反應溫度為550～750℃，相對較高，需高溫之熱源。因此，已知有在SOFC附近設置重組器(內部重組器)，主要以來自SOFC之輻射熱為熱源而加熱重組器之內部重組型SOFC(專利文獻2)。
【專利文獻1】日本特開2006-190605號公報
【專利文獻2】日本特開2004-319420號公報
一般來說，在SOFC系統起動時使SOFC昇溫至作動溫度之際，為防止電池燃料電極之氧化劣化，係預先使氫等還原性氣體流通至陽極。
作為昇溫時之氫氣供給源雖可考慮氫氣耐高壓容器、氫貯藏‧吸附‧產生材料、電解氫等各種可能，但考慮到使系統普及以供民生用，期盼可以燃料重組氣體為供給源。
在起動時以重組器重組燃料，並為了防止陽極劣化，供給所得之重組氣體至SOFC之情形，例如係間接內部重組型SOFC之情形中，SOFC亦因來自內部重組器之熱傳導而同時受到加熱，其結果導致陽極上昇至氧化劣化點以上，陽極處於例如空氣或水蒸氣等氧化性氣體氛圍下時，有時陽極會氧化劣化。因此極期盼可儘早製造重組氣體。
且另一方面，碳氫化合物燃料一旦未重組至既定組成，而導致未重組成分被供給至SOFC，則特別是在使用煤油等高級碳氫化合物作為碳氫化合物燃料時，有時亦會因碳析出引起而流路封閉或陽極劣化。因此需要在起動時亦可確實重組之方法。
如此，一方面希望可在起動時儘早製造重組氣體，而另一方面，期盼可確實進行重組。此不限於SOFC，可以說關於具有熔融碳酸鹽型燃料電池(MCFC)等高溫型燃料電池之燃料電池系統亦同。
本發明之目的在於提供起動包含具有重組觸媒層之重組器與高溫型燃料電池之燃料電池系統之方法，可儘早確實進行重組而更確實防止陽極之氧化劣化。
本發明之另一目的在於提供適合進行如此方法之燃料電池系統。
依本發明可提供以下方法及裝置。
(1)　一種燃料電池系統之起動方法，該燃料電池系統包含：重組器，重組碳氫化合物燃料以製造含氫氣體，具有重組觸媒層；及高溫型燃料電池，利用該含氫氣體發電；特徵在於包含以下步驟：
a)測定重組觸媒層之溫度並同時使重組觸媒層昇溫；
b)根據所測定之重組觸媒層之溫度，計算重組觸媒層中可重組碳氫化合物燃料之流量；及
c)對重組觸媒層供給該所計算之流量之碳氫化合物燃料以重組之，並對高溫型燃料電池之陽極供給所獲得之重組氣體；且重複該步驟b及c並同時增加對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料之供給量直到對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料之供給量達到起動結束時之流量為止。
(2)如(1)之燃料電池系統之起動方法，其中更包含以下步驟：
d)在步驟c之前先對重組觸媒層供給於步驟c所進行之重組中所需流量之蒸氣及/或含氧氣體之步驟。
(3)如(1)或(2)之燃料電池系統之起動方法，其中使用可促進水蒸氣重組反應之重組觸媒層作為該重組觸媒層，在將起動結束時之流量之碳氫化合物燃料重組時，進行水蒸氣重組。
(4)如(3)之燃料電池系統之起動方法，其中使用可促進水蒸氣重組反應及部分氧化重組反應之重組觸媒層做為該重組觸媒層，在將流量少於起動結束時之流量之碳氫化合物燃料重組時，進行部分氧化重組或自熱重組。
(5)如(1)或(2)之燃料電池系統之起動方法，其中使用可促進燃燒之重組觸媒層做為該重組觸媒層，於步驟a中進行：
e)對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料並使其燃燒之步驟。
(6)如(5)之燃料電池系統之起動方法，其中更包含：
f)在步驟e之前先根據所測定之重組觸媒層之溫度，計算重組觸媒層中可燃燒碳氫化合物燃料之流量之步驟。
(7)如(6)之燃料電池系統之起動方法，其中更包含：
g)在步驟e之前先對重組觸媒層供給於步驟e所進行之燃燒所需之流量之含氧氣體之步驟。
(8)如(1)或(2)之燃料電池系統之起動方法，其中設想沿氣體流通方向將重組觸媒層分割之複數個分割區域，於步驟a中測定重組觸媒層之沿氣體流通方向位於不同位置之複數點之溫度，於步驟b中根據該複數點之溫度，計算該複數個分割區域中至少一部分內可重組碳氫化合物燃料之流量，以該所計算之流量之合計值為該重組觸媒層中可重組碳氫化合物燃料之流量。
(9)一種燃料電池系統，包含：重組器，重組碳氫化合物燃料以製造含氫氣體，具有重組觸媒層；高溫型燃料電池，使用該含氫氣體發電；重組觸媒層溫度測定機構，用以測定重組觸媒層之溫度；重組觸媒層昇溫機構，用以使重組觸媒層昇溫；及控制機構，具有：燃料流量計算功能，根據所測定之重組觸媒層之溫度，計算重組觸媒層中可重組碳氫化合物燃料之流量；與燃料流量控制功能，控制對重組觸媒層供給之碳氫化合物燃料為該所計算之流量；可重複作動該燃料流量計算功能及燃料流量控制功能，並同時增加對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料之供給量，直到對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料之供給量達到起動結束時之流量為止。
依本發明可提供起動包含具有重組觸媒層之重組器與高溫型燃料電池之燃料電池系統之方法，可儘早確實進行重組而更確實防止陽極之氧化劣化。
依本發明可提供適合進行如此方法之燃料電池系統。
 實施發明之最佳形態
本發明中所用之燃料電池系統，包含重組碳氫化合物燃料以製造含氫氣體之重組器，與高溫型燃料電池。重組器具有重組觸媒層。高溫型燃料電池，使用自重組器所得之含氫氣體進行發電。重組觸媒層由可促進重組反應之重組觸媒構成。自重組器所得之含氫氣體稱為重組氣體。
[步驟a]
實際起動燃料電池系統時，進行步驟a。亦即測定重組觸媒層溫度並同時使重組觸媒層昇溫。依步驟a之溫度測定及昇溫持續至起動結束時止。
作為此昇溫之熱源，可使用例如設於重組器之電熱器。
且亦可藉由使高溫流體在重組觸媒層流動使重組觸媒層昇溫。例如可因應所需，預熱重組所需之水蒸氣及/或空氣以供給之。作為此預熱熱源，可使用電熱器或燃燒爐等燃燒器。或是自燃料電池系統外部供給高溫流體時，亦可以此流體為上述預熱之熱源。
或是重組觸媒層若可促進燃燒，即亦可藉由以重組觸媒層燃燒碳氫化合物燃料使重組觸媒層昇溫。燃燒氣體係氧化性氣體。因此，就防止燃料電池因燃燒氣體流入燃料電池而劣化之觀點而言，在重組觸媒層進行燃燒，係僅限於燃料電池處於燃燒氣體即使流入燃料電池亦不會使燃料電池劣化之溫度之情形。為此，可監視燃料電池之溫度，特別是陽極電極之溫度，其溫度為有劣化之虞之溫度時停止上述燃燒。
且亦可在製造重組氣體後，使用燃燒重組氣體之燃燒熱使重組觸媒層昇溫。
且亦可在開始重組後，藉由重組發熱時以此發熱使重組觸媒層昇溫。進行部分氧化重組時，並在自熱重組亦即自發熱能重組時，部分氧化重組反應所產生之發熱大於水蒸氣重組反應所產生之吸熱時，藉由重組發熱。
上述昇溫手法亦可適當併用或因應狀況分別使用之。
[步驟b及c]
在開始重組觸媒層之昇溫後或是自開始之時點起重複進行步驟b及c。至碳氫化合物燃料朝重組觸媒層之供給量為起動結束時之流量為止，重複步驟b及c並同時增加碳氫化合物燃料朝重組觸媒層之供給量。
有時低溫中，藉由步驟b所計算之流量亦會為零。此時，碳氫化合物燃料流量之朝重組觸媒層之供給流量為零，重組氣體之流量亦為零。亦即步驟c時未朝重組觸媒層供給碳氫化合物燃料，因此，亦未朝高溫型燃料電池之陽極供給重組氣體。
溫度上昇後，觸媒即開始展現重組活性，若係較少流量之碳氫化合物燃料即可重組。亦即，可計算步驟b時超過零之流量之碳氫化合物燃料。依步驟c，當初次對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料(非零之流量)時，此流量為少於起動結束時碳氫化合物燃料流量之流量。在起動運轉時最後之步驟c中，對重組觸媒層供給起動結束時之碳氫化合物燃料流量之碳氫化合物燃料。
如此，在本發明中，首先重組相對較少流量之碳氫化合物燃料以產生重組氣體。亦即在起動時增加重組量。為重組更少流量之碳氫化合物燃料，以更低溫度即足夠。藉此，自昇溫還不大有進展之時點，亦即起動之相對初期，即可製造還原氣體(重組氣體)。又，藉由對燃料電池之陽極供給此還原氣體，可儘早防止陽極劣化。
步驟d可先於步驟c進行之。亦即，可先於步驟c，對重組觸媒層供給為了重組在步驟c中所流動之碳氫化合物燃料所需流量之蒸氣及/或含氧氣體。當重複步驟b及c，計算步驟b中碳氫化合物燃料朝重組觸媒層之供給量後，即可進行步驟d，預先對重組觸媒層供給重組在下一步驟c中供給之流量之碳氫化合物燃料所需流量之蒸氣及/或含氧氣體。藉由步驟d，可更確實重組步驟c中所供給之碳氫化合物燃料。惟不限於此，亦可與步驟c同時供給步驟c中所需流量之蒸氣及/或含氧氣體。
又，在進行水蒸氣重組反應時，亦即進行水蒸氣重組或是自發熱能重組時對重組觸媒層供給蒸氣。進行部分氧化重組反應時，亦即進行部分氧化重組或是自發熱能重組時，對重組觸媒層供給含氧氣體。雖可適當使用含有氧之氣體作為含氧氣體，但自易取得性之觀點而言，則宜為空氣。
本發明中，重組雖係緩緩進行，但不一定需持續進行相同種類之重組。例如可在初期進行自發熱能重組，再自途中起進行水蒸氣重組。且亦可在初期進行部分氧化重組，於途中切換為自發熱能重組，再切換為水蒸氣重組。或是亦可僅持續進行水蒸氣重組，亦可僅持續進行自發熱能重組，亦可僅持續進行部分氧化重組。
宜在重組起動結束時流量之碳氫化合物燃料之際，亦即在起動燃料電池系統期間進行最終重組時，又換言之即最後進行步驟c時，進行水蒸氣重組。亦即宜僅進行水蒸氣重組反應，不進行部分氧化重組反應。此係因可在起動結束後一般運轉之前，相對提高重組氣體中之氫濃度。此時使用可促進水蒸氣重組反應之重組觸媒層。
重組小流量(少於起動結束時流量之流量)之碳氫化合物時，宜進行部分氧化重組或自發熱能重組。特別是宜在初期，亦即在對重組觸媒層開始供給非零之流量之碳氫化合物燃料之時點及自此時點起持續某段期間內，進行部分氧化重組或自發熱能重組。此係因藉由進行伴隨著部分氧化重組反應之重組，可提早昇溫。此時宜使用可促進水蒸氣重組反應及部分氧化重組反應之重組觸媒層。在重組之最終階段可進行水蒸氣重組反應，此係因可相對提高氫濃度。
[步驟e、f及g]
且亦可進行步驟e，使用除重組反應外亦可促進燃燒之重組觸媒層，於步驟a對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料以使其燃燒。亦即可藉由重組觸媒層中之燃燒使重組觸媒層昇溫。此時亦可宜在步驟e前進行步驟f，測定重組觸媒層之溫度，並根據該測定溫度，計算重組觸媒層中可燃燒之碳氫化合物燃料之流量，且宜對重組觸媒層供給經計算之流量之碳氫化合物燃料並使其燃燒。此係因可更為確實地進行燃燒之故。此時之流量可少於起動結束時碳氫化合物燃料之流量。
且在步驟e之前宜進行步驟g，對重組觸媒層供給步驟e中所進行之燃燒所需之流量之含氧氣體。藉此可更為確實地進行步驟e中之燃燒。
[計算可重組之碳氫化合物燃料之流量]
以下說明關於在步驟b中根據所測定之重組觸媒層溫度，計算重組觸媒層中可重組之碳氫化合物燃料之流量之方法。
重組觸媒層中可重組之碳氫化合物燃料之流量，係指對重組觸媒層供給該流量之碳氫化合物燃料時，自重組觸媒層所排出之氣體組成為適於對高溫型燃料電池供給之組成之流量。依以下情形稱「可重組之碳氫化合物燃料之流量」為「可重組流量」。
例如，重組觸媒層中之可重組流量，可為所供給之碳氫化合物燃料可被分解為C1化合物(碳數1之化合物)之流量之最大值以下之任意流量。亦即其可為在重組觸媒層中重組可進展至重組觸媒層出口氣體中C2+成分(碳數為2以上之成分)之濃度為0(零)乾莫爾%之組成為止時，對重組觸媒層供給之碳氫化合物燃料流量之最大值以下之任意流量。又，此時重組觸媒層出口氣體只要有還原性即可。此時，碳氫化合物燃料被重組直到成為C1成分，重組觸媒層出口氣體未包含C2+成分，故自防止碳析出造成流路封閉或陽極劣化之觀點而言適當。重組觸媒層出口氣體中允許包含有甲烷。重組碳氫化合物燃料時，就平衡論上之觀點而言甲烷通常會殘留。重組觸媒層出口氣體中，即使以甲烷、CO或是CO2 之形態包含碳，亦可因應所需藉由添加蒸氣防止碳析出。使用甲烷作為碳氫化合物燃料時，使重組進展，俾使重組觸媒層出口氣體具有還原性即可。又，乾莫爾%意指將水(水蒸氣)除外計算之莫爾%。
關於重組觸媒層出口氣體之還原性，宜為即使對陽極供給此氣體亦可抑制陽極之氧化劣化之程度。為此，例如重組觸媒層出口氣體中之氫濃度，可為約5乾莫爾%。
可重組流量取決於重組觸媒層之溫度。因此，重組觸媒層中可重組流量之計算係根據所測定之重組觸媒層溫度進行。
重組觸媒層中可重組流量，可就重組觸媒層溫度T之函數(表示為rk(T)或是僅以rk表示)而言，預先藉由實驗求取之。且亦可在對藉由實驗所求得之函數乘以安全率或於安全側修正溫度後以其為可重組流量。又，rk(T)之單位為例如mol/s。
＜溫度測定點為1點時＞ ．溫度測定處
重組觸媒層之溫度測定點為一點時，用於計算可重組量之溫度測定處中，自控制安全側之觀點而言，宜採用重組觸媒層中溫度相對較低之處，為重組觸媒層中溫度最低處則更佳。重組觸媒層中反應熱為吸熱時，可選擇觸媒層中心附近為溫度測定處。重組觸媒層中反應熱為發熱，端部因放熱相較於中心部為低溫時，可選擇觸媒層端部作為溫度測定處。溫度低之位置，可藉由預備實驗或模擬知悉。
可重組流量rk(T)可僅為溫度T之函數。但並不限於此，除溫度T之外，可重組流量rk亦可為具有觸媒層體積或氣體成分濃度等T以外變數之函數。在此情形下，計算可重組流量rk之際，可適當求取T以外之變數，自T以外之變數與所測定之T計算可重組流量rk。
＜溫度測定點為複數點時＞
用於計算可重組流量之溫度測定點，無需為一點。為更正確地計算重組觸媒層中之可重組流量，溫度測定點宜為2點以上。例如可測定重組觸媒層之入口溫度與出口溫度，以平均此等者之溫度為前述重組觸媒層溫度T。
或是例如可設想將重組觸媒層分割為N個之區域Zi (N為2以上之整數，i為1以上N以下之整數)，知悉各分割區域Zi 之溫度Ti ，自各溫度Ti 計算各分割區域中之可重組流量rki (Ti )，並計算累計此等者之值以作為重組觸媒層中之可重組流量rk。
設想N個分割區域Zi時，可累計所有分割區域之可重組流量，或是亦可採用僅累計N個分割區域中一部分之分割區域之值以作為重組觸媒層中之可重組流量rk。亦可因應碳氫化合物燃料供給量，適當變更作為累計對象之觸媒層區域。例如，預先已知觸媒層自上游即受到加熱時，可在每當流量增加時即自上游增加作為累計對象之觸媒層區域。
雖亦可直接使用實際測定之溫度作為分割區域Zi 之溫度，但亦可使用分割區域之入口溫度與出口溫度之平均值等經適當計算之值作為代表值。
且無需就所有分割區域Zi測定溫度。且可設定觸媒層分割數N與溫度測定點數無關。
亦可就N個分割區域中一部分測定溫度，關於其餘分割區域則藉由自測定之溫度適當補充而知悉溫度。
例如，可使用最接近未設置溫度感測器之分割區域之分割區域溫度，作為該分割區域之溫度。最接近之分割區域有二個時，可使用二個中任一個分割區域之溫度，亦可使用二個分割區域溫度之平均值。
亦可測定與分割區域無關之重組觸媒層之複數點(位於沿氣體流通方向不同之位置)溫度，自測定之複數點溫度，知悉各分割區域之溫度。例如可測定重組觸媒層入口及出口之溫度(且亦可測定中間部任意處之溫度)，藉由最小平方法等近似法自此等測定溫度內插重組觸媒層之溫度，自此內插曲線，知悉分割區域之溫度。
‧用於計算可重組流量之溫度測定處例為知悉所有分割區域之溫度，可計測如下處之溫度。
‧各分割區域之入口及出口。
‧各分割區域內部(較入口及出口更內側)(1點或是複數點)。
‧各分割區域之入口、出口及內部(就一分割區域而言為1點或是複數點)。
為知悉一部分分割區域之溫度，可計測如下處之溫度。
‧一部分分割區域之入口及出口。
‧一部分分割區域內部(較入口及出口更內側)(1點或是複數點)。
‧一部分分割區域之入口、出口及內部(就一分割區域而言為1點或是複數點)。
[計算可燃燒之碳氫化合物燃料之流量]
以下說明在步驟f中，根據所測定之重組觸媒層溫度，計算重組觸媒層中可燃燒碳氫化合物燃料流量之方法。
重組觸媒層中可燃燒碳氫化合物燃料之流量，係對重組觸媒層供給此流量之碳氫化合物燃料時，該碳氫化合物燃料可在重組觸媒層中完全燃燒之流量之最大值以下之任意流量。依以下情形可稱「可燃燒碳氫化合物燃料之流量」為「可燃燒流量」。
＜溫度測定點為1點時＞
可燃燒流量取決於重組觸媒層之溫度。因此，重組觸媒層中可燃燒流量之計算，係根據所測定之重組觸媒層溫度進行。
重組觸媒層中之可燃燒流量，可就重組觸媒層之溫度T之函數(表示為ck(T)或是僅以ck表示)而言，預先藉由實驗求取。且亦可在對藉由實驗所求得之函數乘以安全率或於安全側修正溫度後，以其為可燃燒流量。又，ck(T)之單位係例如mol/s。
‧溫度測定處
重組觸媒層之溫度測定點為一點時，作為用於計算可燃燒流量之溫度測定處，自控制安全側之觀點而言，宜採用重組觸媒層中溫度相對較低之處，為重組觸媒層中溫度最低之處則更佳。例如，端部因放熱相對於中心部為低溫時，可選擇觸媒層端部作為溫度測定處。溫度低之位置可藉由預備實驗或模擬知悉。
可燃燒流量ck(T)可僅為溫度T之函數。但並不限於此，可燃燒流量ck除溫度T外亦可為具有觸媒層體積或氣體成分濃度等T以外變數之函數。此時，於計算可燃燒流量ck之際，可適當求取T以外之變數，自T以外之變數與所測定之T計算可燃燒流量ck。
＜溫度測定點為複數點時＞
用於計算可燃燒流量之溫度測定點不需為一點。為更正確地計算可燃燒碳氫化合物燃料之流量，溫度測定點宜為2點以上。例如，可測定重組觸媒層之入口溫度與出口溫度，以平均此等者之溫度為前述重組觸媒層溫度T。
或是例如設想分割重組觸媒層為N個之區域Zi (N為2以上之整數，i為1以上N以下之整數)，知悉各分割區域Zi 之溫度Ti ，自各溫度Ti 計算各分割區域中之可燃燒流量cki (Ti )，計算累計此等者之值以為重組觸媒層中之可燃燒流量ck。
又，在此所設想之分割數N、區域Zi 、溫度Ti 可分別與用於計算可重組流量之際之分割數、區域、溫度相同，亦可不同。
設想N個分割區域Zi 時，可累計所有分割區域之可燃燒流量，或是亦可採用僅累計N個分割區域中一部分分割區域之值作為重組觸媒層中之可燃燒流量ck。亦可因應碳氫化合物燃料供給量，適當變更作為累計對象之觸媒層區域。例如，預先知悉觸媒層自上游受到加熱時，可在每當流量增加時，自上游增加作為累計對象之觸媒層區域。
雖亦可直接使用實際測定之溫度作為分割區域Zi 之溫度，但亦可使用分割區域之入口溫度與出口溫度之平均值等經適當計算之值作為代表值。
且無需就所有分割區域Zi 測定溫度。且可設定觸媒層分割數N與溫度測定點數無關。
與關於可重組流量時相同，亦可在關於N個分割區域中一部分測定其溫度，關於其餘之分割區域則藉由適當補充自測定之溫度知悉其溫度。
與關於可重組流量時相同，亦可測定與分割區域無關之重組觸媒層複數點(位於沿氣體流通方向不同之位置)之溫度，自測定之複數點溫度知悉各分割區域之溫度。
‧用於計算可燃燒流量之溫度測定處之例
用以知悉所有分割區域溫度之溫度測定處例、用以知悉一部分分割區域溫度之溫度測定處例，均可舉例與用於計算可重組流量之溫度測定處例相同之處。
雖使用以下圖式說明關於本發明之更具體之形態，但本發明並不因此受到限定。
[形態1-1]
在此，於起動時重組之所有階段中進行自發熱能重組。此時重組反應整體而言為發熱反應(部分氧化重組反應造成之發熱超過水蒸氣重組反應造成之吸熱)。此因利用重組反應熱加速了重組觸媒層，更加速了SOFC之昇溫之故。
使用可促進部分氧化重組反應與水蒸氣重組反應之重組觸媒層。
圖1所示之SOFC系統，包含間接內部重組型SOFC，該間接內部重組型SOFC將重組器3及SOFC6收納於框體(模組容器)8內。重組器3具有重組觸媒層4，且具有電熱器9。
且此SOFC系統，包含具有電熱器2之水氣化器1。水氣化器1藉由電熱器2所造成之加熱產生水蒸氣。可在水氣化器中或是其下游適當使水蒸氣過熱後對重組觸媒層供給之。
且雖亦可對重組觸媒層供給空氣，但在此係以水氣化器預熱空氣後對重組觸媒層供給之。自水氣化器可得水蒸氣，且可得空氣與水蒸氣之混合氣體。
將水蒸氣或空氣與水蒸氣之混合氣體與碳氫化合物燃料混合，對重組器3，特別是其重組觸媒層4供給之。使用煤油等液體燃料作為碳氫化合物燃料時，可適當氣化碳氫化合物燃料後對重組觸媒層供給之。
對SOFC6，特別是對其陽極供給自重組器所得之重組氣體。雖未圖示，但係將空氣適當預熱並對SOFC之陰極供給之。
在SOFC出口藉由陰極排氣(自陰極排出之氣體)中之氧燃燒陽極排氣(自陽極排出之氣體)中之可燃成分。為此，可使用點火器7點燃之。於模組容器內此出口與陽極、陰極一齊皆形成有開口。
在此使用熱電偶作為溫度感測器。於觸媒層4入口配置熱電偶Sin ，於觸媒層出口配置熱電偶Sout 。
關於水流量，為抑制碳析出，宜伴隨燃料流量之增加增加水流量，俾使S/C(相對於對重組觸媒層供給之氣體中碳原子莫爾數之水分子莫爾數之比)維持既定值。關於空氣流量則希望可伴隨燃料流量之增加增加空氣流量，俾使重組反應整體而言為發熱反應。
依下列所示之順序可實際起動此系統。
1.藉由水氣化器所具有之電熱器2，使水氣化器1昇溫至水可氣化之溫度。此時對重組觸媒層4什麼都不供給。
2.藉由電熱器9使重組觸媒層昇溫。亦藉由熱電偶Sin 及Sout 開始監視溫度。
3(步驟b)將由熱電偶Sin 及Sout 分別測定之溫度tin 及tout 平均，求取重組觸媒層之溫度T(T=(tin +tout )/2)。又，使用此T計算可重組流量rk(T)。
4.對水氣化器1供給水，使水氣化，對重組觸媒層4供給所得之水蒸氣。在此供給之水流量為自步驟3中計算之rk與預先訂定之S/C所計算之值。最初之步驟3中計算之rk為0時，朝水氣化器之水流量可為0。亦即可不對重組觸媒層供給水蒸氣。或是，即使最初之步驟3中計算之rk為0，為以例如水蒸氣之顯熱使重組觸媒層加熱，亦可對水氣化器供給任意流量之水。此時，例如對水氣化器供給之水流量亦可為可藉由用以供給水之昇壓機構穩定供給之流量最低值。
5.對重組觸媒層4供給空氣。在此供給之空氣流量為自步驟3中計算之rk與預先訂定之O2 /C所計算之值。最初之步驟3中計算之rk為0時，空氣流量可為0。亦即可不對重組觸媒層供給空氣。或是，即使最初之步驟3中計算之rk為0，為藉由例如空氣(經預熱之空氣)之顯熱加熱重組觸媒層，亦可對重組觸媒層供給任意流量之空氣。此時，例如對重組觸媒層供給之空氣流量，亦可為可藉由用以供給空氣之昇壓機構穩定供給之流量最低值。
又，亦可藉由水蒸氣及空氣之顯熱加熱重組觸媒層。
6(步驟c).對重組觸媒層供給流量rk之碳氫化合物燃料並重組之，並對SOFC陽極供給所得之重組氣體。
一旦對SOFC陽極供給重組氣體，則自陽極將陽極排氣(在此係直接將重組氣體)排出。陽極排氣因具可燃性，故可使用點火器7點燃陽極排氣使其燃燒。亦藉由此燃燒熱加熱重組觸媒層。因此舉可加速昇溫故適當。
又，於重組觸媒層開始自發熱能重組後，除電熱器9之發熱以及水蒸氣及預熱空氣之顯熱外，亦因重組反應所造成之發熱而加熱重組觸媒層。係間接內部重組型SOFC系統時，陽極排氣一旦燃燒，即亦可利用此燃燒熱加熱重組觸媒層。係間接內部重組型SOFC系統以外之情形時，可對重組器周邊供給以適當之燃燒機構燃燒例如陽極排氣之燃燒氣體，以加熱重組觸媒層。此等者因可加速昇溫故適當。
可重複步驟3～6並同時增加對重組觸媒層供給之碳氫化合物燃料流量直至達起動結束時碳氫化合物燃料之流量為止。惟直至在步驟3(步驟b)中計算之rk超過零為止之期間內，不進行步驟c中朝重組觸媒層之碳氫化合物燃料之供給。
重組器及SOFC昇溫至既定溫度後即可結束SOFC系統之起動。
SOFC可藉由自重組器所得之重組氣體之顯熱，且藉由陽極排氣之燃燒熱加熱。燃料電池若開始發電，即亦可藉由電池反應所造成之發熱加熱SOFC。
於最後之步驟c完畢之時點對重組觸媒層供給多於額定時空氣流量之空氣時，將重組觸媒層保持在最後之步驟c中供給之流量之碳氫化合物燃料可重組之溫度，並同時減少空氣流量直至額定流量為止。例如可於最後之步驟c中為使重組反應整體而言為發熱反應而維持多於額定時空氣流量之空氣，於額定時則為主要使用水蒸氣重組反應獲得氫濃度更高之重組氣體而減少空氣流量(亦包含為零)。額定時重組反應雖整體而言為吸熱，但可藉由陽極排氣之燃燒熱(發電時除此外亦可藉由來自SOFC之輻射熱)加熱重組器。在此，為保持重組觸媒層為最後之步驟c中供給之流量之碳氫化合物燃料可重組之溫度，增減對陰極供給之空氣流量、碳氫化合物燃料流量、水流量並在對SOFC流入電流時增減電流值即可。
藉由如以上說明，藉由起動SOFC系統，可首先導入相對較小流量之重組原料，再對SOFC供給還原性重組氣體。因此，易於降低加熱觸媒層所需之熱量，易於縮短至產生重組氣體為止之時間。可儘早利用還原性氣體亦對防止陽極之氧化劣化有效。
於上述說明之例中，係進行自發熱能重組，利用部分氧化重組反應熱作為加熱重組觸媒層之熱。因此，相較於僅以電熱器之發熱加熱重組觸媒層，進行水蒸氣重組反應時可縮小電熱器之尺寸、電源容量，可使間接內部重組型SOFC模組之尺寸小型化並簡化構造。又，SOFC模組中框體(模組容器)內至少收納有SOFC，可在框體內收納所需之配管。間接內部重組型SOFC模組中，框體內亦可收納重組器。
且本形態中為使重組觸媒層昇溫雖使用電熱器9，但藉由水蒸氣或空氣之顯熱可充分加熱觸媒層時，亦可不使用電熱器9。
藉由電熱器9開始加熱重組觸媒層之舉，由於昇溫時間縮短的原因，宜盡量自早期之時點進行。可不等待藉由電熱器2使水氣化器昇溫至水可氣化之溫度之步驟(步驟1)結束，而藉由電熱器9使重組觸媒層昇溫。亦可使水氣化器加熱用電熱器2與重組觸媒層加熱用電熱器9同時作動。
本形態中，雖為使水氣化而利用電熱器2之發熱，但並不限於此。自模組外部供給高溫之水蒸氣時，或是自模組外部供給高溫之空氣，並藉由其顯熱充分使水氣化器加熱時，亦可不使用電熱器2。
[形態1-2]
本形態中，自開始對重組觸媒層供給非零之流量之碳氫化合物燃料之時點起，至起動運轉途中某時點(碳氫化合物燃料增加到少於起動結束時之流量之某流量之時點)為止，以步驟c進行部分氧化重組。作為在此所謂某時點，可採用重組氣體流路及其燃燒氣體流路昇溫至例如重組氣體中所包含之水分不凝結於模組內之溫度之時點。此後以步驟c進行自發熱能重組。藉由於初期進行水非重組原料之部分氧化重組，可抑制重組氣體中所包含之水分在模組內凝結。此時，與形態1-1不同，於初期(進行部分氧化重組之期間內)不進行對水氣化器1供給水之步驟4。且亦可於初期(進行部分氧化重組之期間內)不進行藉由電熱器2使水氣化器1昇溫之步驟1，當進行自發熱能重組時，進行藉由電熱器2使水氣化器1昇溫之步驟1。
[形態1-3]
本形態中，係在步驟a中於重組觸媒層內進行燃燒。此係為了利用觸媒燃燒熱加速重組觸媒層之昇溫。圖3係概念顯示重組觸媒層之溫度、可重組流量rk及可燃燒流量ck之相關曲線圖。通常可燃燒流量ck(T)大於可重組流量rk(T)，於溫度低時其值超過0。因此，可於溫度低時開始燃燒，rk(T)一旦超過0，則結束燃燒，而開始重組。
進行至前述步驟2後，將分別以熱電偶Sin 及Sout 測定之溫度tin 及tout 平均，求取重組觸媒層之溫度T(T=(tin +tout )/2)(步驟2-1)。又，使用此T計算藉由觸媒燃燒進行之可燃燒流量ck(步驟2-2)。自經計算之ck與預先訂定之O2 /C計算空氣流量，對重組觸媒層供給此流量之空氣(步驟2-3)。對觸媒層供給流量ck之碳氫化合物燃料(步驟2-4)，開始觸媒燃燒。其後，進行前述步驟3。重複步驟2-1～2-4及步驟3並增加觸媒燃燒之碳氫化合物燃料，於步驟3計算之rk一旦超過零，即停止供給碳氫化合物燃料(步驟2-5)，停止供給空氣(步驟2-6)，使觸媒燃燒完畢。其後，進行步驟4之後，於最初之步驟6開始重組。
預先決定於最初之步驟6供給之碳氫化合物燃料流量rk0，重複步驟2-1～2-4，增加觸媒燃燒之碳氫化合物燃料至rk0並保持之，然後進行步驟3，計算之rk若達rk0以上，亦可進行步驟4之後。此時，使最初之步驟5中對重組觸媒層供給之空氣流量自觸媒燃燒所需之流量減少至自發熱能重組所需之流量，在觸媒燃燒完畢之同時開始重組。
上述rk0，可為少於起動結束時之碳氫化合物燃料流量之某流量。例如，此流量可為燃燒氣體流入燃料電池導致燃料電池劣化之溫度之碳氫化合物燃料流量以下之流量。
或是亦可重複步驟2-1～2-2，並於所計算之ck一旦超過rk0即進行步驟2-3、2-4，開始觸媒燃燒，重複進行步驟3，於步驟3計算之rk一旦為rk0以上，即進行步驟4之後。此時亦使最初之步驟5中對重組觸媒層供給之空氣流量，自觸媒燃燒所需之流量減少至自發熱能重組所需之流量，在觸媒燃燒完畢之同時開始重組。
[形態2-1]
本形態中係設想將重組觸媒層沿氣體流通方向分割成之複數個分割區域。於步驟a中，測定重組觸媒層之沿氣體流通方向位於不同位置之複數點溫度。於步驟b中，根據此複數點溫度，計算上述複數個分割區域中至少一部分當中可重組碳氫化合物燃料之流量。又，以計算之流量合計值，為該重組觸媒層中可重組碳氫化合物燃料之流量。當然，僅計算一分割區域中可重組碳氫化合物燃料之流量時，此流量成為上述合計值。
如圖2所示，設想將重組觸媒層分割為4分之分割區域Z1 ～Z4 。各分割區域之觸媒層高度互相相等。分別在重組觸媒層之入口及出口以及分割區域彼此之交界設置熱電偶(S1 ～S5 )。於熱電偶S1 ～S5 所測定之溫度分別為t1 ～t5 。
自Ti =(ti +ti+1 )/2，求取各分割區域Zi 之溫度Ti (i=1、2、3、4)。
自此Ti 計算各分割區域Zi 中之可重組流量rki (Ti )，可預先藉由實驗求取rki (Ti )，以累計此等者之值為重組觸媒層中之可重組流量rk。
上述以外與形態1-1以相同方式，可起動燃料電池系統。
[燃料電池系統]
使用圖4說明關於為進行上述方法可適當使用之燃料電池系統一形態。
此燃料電池系統包含：
重組器3，重組碳氫化合物燃料以製造含氫氣體，並具有重組觸媒層4；
高溫型燃料電池(SOFC6)，使用含氫氣體進行發電；
重組觸媒層溫度測定機構(熱電偶5)，測定重組觸媒層溫度；
重組觸媒層昇溫機構(電熱器9)，使重組觸媒層昇溫；及
控制機構。
此控制機構具有：
燃料流量計算功能，根據所測定之重組觸媒層溫度，計算重組觸媒層中可重組碳氫化合物燃料之流量；及
燃料流量控制功能，控制對重組觸媒層供給之碳氫化合物燃料為該所計算之流量。
此控制機構可重複作動該燃料流量計算功能及燃料流量控制功能，並同時增加碳氫化合物燃料對重組觸媒層之供給量，直到止。控制機構可包含例如電腦10、流量計及流量調節閥。
為了控制碳氫化合物燃料對重組觸媒層之供給量，可使用碳氫化合物燃料用流量計12a及流量調節閥11a。此時，自流量計12a將流量訊號輸入電腦10，又，此電腦可將藉由PID運算等適當之方法所計算之開度訊號對流量調節閥11a輸出，俾使流量之現在值與電腦10計算之可重組流量相等。或是雖未圖示，但可不使用流量計12a及流量調節閥11a而代之以碳氫化合物燃料用質量流量控制器。此時，電腦10可將計算之可重組流量轉換為訊號並將其對質量流量控制器輸出之。或是可不使用流量調節閥11a而代之以雖未圖示但可因應輸入訊號變化流量之碳氫化合物燃料用泵或鼓風機等加壓機構。此時，自流量計12a將流量訊號輸入電腦10，又，此電腦可將藉由PID運算等適當之方法所計算之流量訊號對加壓機構輸出，俾使流量之現在值與電腦10計算之可重組流量相等。
控制機構，可因應所需控制蒸氣流量及含氧氣體流量之一方或是雙方。為用以控制蒸氣流量，可使用水用流量計12b及流量調節閥11b。或是可使用雖未圖示但可因應輸入訊號變化流量之水用泵或水用質量流量控制器。為用以控制含氧氣體流量可使用空氣用流量計12c及流量調節閥11c。或是雖未圖示但可使用可因應輸入訊號變化流量之空氣用鼓風機或空氣用質量流量控制器。關於碳氫化合物燃料、蒸氣及含氧氣體之流量控制，則可在此等者係氣體之狀態下進行流量控制，亦可依不同情形在此等者係氣化前之液體之狀態下進行流量控制。
且控制機構可因應所需計算蒸氣及含氧氣體之一方或是雙方之必要流量。
[碳氫化合物燃料]
作為碳氫化合物燃料，可自作為重組氣體原料於SOFC領域中所公知之分子中包含碳與氫(亦可包含氧等其他元素)之化合物或是其混合物中適當選擇加以使用，可使用碳氫化合物類、醇類等分子中具有碳與氫之化合物。例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然氣、LPG(液化石油氣)、都市煤氣、汽油、石腦油、煤油、輕油等碳氫化合物燃料，更包括甲醇、乙醇等醇、二甲醚等醚等。
其中特別是煤油或LPG因易於取得故適當。且因可獨立貯藏，故於都市煤氣線未普及之地域有用。且利用煤油或LPG之SOFC發電裝置作為緊急用電源有用。特別是就亦易於處置之特點而言宜為煤油。
[高溫型燃料電池]
本發明可適當適用於具有陽極需防止氧化劣化之高溫型燃料電池之系統中。使用金屬電極於陽極時，在例如約400℃左右有時會引起陽極之氧化劣化。如此之燃料電池中有SOFC或MCFC。
SOFC可自平板型或圓筒型等各種形狀之習知SOFC中適當選擇採用之。SOFC中氧離子導電性陶瓷或是質子離子導電性陶瓷一般可作為電解質利用。
關於MCFC亦可自習知之MCFC中適當選擇採用之。
SOFC或MCFC雖亦可為單體電池，但在實用上宜使用排列有複數單體電池之堆疊電池組(係圓筒型時有時亦稱電池束，而本說明書中所述之堆疊電池組亦包含電池束)。此時，堆疊電池組可為1個或複數個。
[重組器]
重組器由碳氫化合物燃料製造包含氫之重組氣體。重組器中可進行水蒸氣重組、部分氧化重組及在水蒸氣重組反應中伴隨著部分氧化反應之自發熱能重組中之任一者。
重組器可適當使用具有水蒸氣重組能力之水蒸氣重組觸媒、具有部分氧化重組能力之部分氧化重組觸媒、部分氧化重組能力與水蒸氣重組能力皆具有之自發熱能重組觸媒。
可將碳氫化合物燃料(因應所需預先氣化)及水蒸氣，更可因應所需將空氣等含氧氣體分別單獨或是適當混合後對重組器(重組觸媒層)供給之。且可對高溫型燃料電池之陽極供給重組氣體。
高溫型燃料電池中，特別是間接內部重組型SOFC在可提高系統熱效率之重點上優異。間接內部重組型SOFC，包含利用水蒸氣重組反應自碳氫化合物燃料製造包含氫之重組氣體之重組器，與SOFC。此重組器中可進行水蒸氣重組反應，且亦可進行水蒸氣重組反應中伴隨著部分氧化反應之自發熱能重組。自SOFC之發電效率之觀點而言起動結束後不宜引起部分氧化反應。自發熱能重組中，亦為水蒸氣重組在起動結束後為優勢，因此重組反應整體而言為吸熱。又，重組反應所需之熱係由SOFC所供給。重組器與SOFC收納於一模組容器中而加以模組化。重組器配置於可自SOFC接受熱輻射之位置。藉此，發電時以來自SOFC之熱輻射加熱重組器。且亦可藉由在電池出口燃燒自SOFC所排出之陽極排氣將SOFC加熱。
間接內部重組型SOFC中，重組器宜配置於可自SOFC直接將熱輻射傳導至重組器外表面之位置。因此在重組器與SOFC之間實質上不宜配置遮蔽物，亦即在重組器與SOFC之間宜為空隙。且宜極力縮短重組器與SOFC之距離。
各供給氣體可因應所需在適當預熱後對重組器或是SOFC供給之。
模組容器中可使用可收納SOFC與重組器之適當容器。此材料中可使用例如不銹鋼等對所使用之環境具有耐性之適當材料。容器中為氣體之連結等，可適當設置連接口。
特別是在電池出口於模組容器內形成開口時，模組容器宜具有氣密性，俾使模組容器內部與外界(大氣)不連通。
[重組觸媒]
重組器中所用之水蒸氣重組觸媒、部分氧化重組觸媒、自發熱能重組觸媒中之任一者皆可分別使用習知之觸媒。舉例而言，部分氧化重組觸媒之例中有鉑類觸媒，水蒸氣重組觸媒之例中有釕類及鎳類，自發熱能重組觸媒之例中有銠類觸媒。可促進燃燒之重組觸媒之例中可舉鉑類及銠類觸媒為例。
可進行部分氧化重組反應之溫度在例如200℃以上，可進行水蒸氣重組反應之溫度在例如400℃以上。
以下分別就水蒸氣重組、自發熱能重組、部分氧化重組，說明關於重組器中起動時及額定運轉時之條件。
水蒸氣重組時，可添加蒸氣於煤油等重組原料中。水蒸氣重組之反應溫度宜在例如400℃～1000℃之範圍內進行，更可在500℃～850℃之範圍內進行，550℃～800℃則更佳。將導入反應系之蒸氣量，定義為相對於碳氫化合物燃料內所包含之碳原子莫爾數的水分子莫爾數之比(蒸氣/碳比)，此值宜為1～10，為1.5～7更佳，為2～5則更為理想。碳氫化合物燃料為液體時，此時之空間速度(LHSV)在碳氫化合物燃料之液體狀態下流速為A(L/h)，觸媒層體積為B(L)時可以A/B表示，此值宜設定在0.05～20h-1 之範圍內，為0.1～10h-1 更佳，為0.2～5h-1 則更為理想。
自發熱能重組時除蒸氣外，可添加含氧氣體於重組原料中。含氧氣體雖亦可為純氧但自易取得性之觀點而言宜為空氣。可添加含氧氣體，俾使獲得可平衡伴隨水蒸氣重組反應產生之吸熱反應，且保持重組觸媒層或SOFC之溫度或是使此等者昇溫之發熱量。含氧氣體之添加量作為相對於碳氫化合物燃料內所包含之碳原子莫爾數之氧分子莫爾數之比(氧/碳比)宜為0.005～1，0.01～0.75更佳，0.02～0.6則更為理想。自發熱能重組反應之反應溫度可設定在例如400℃～1000℃之範圍內，450℃～850℃更佳，500℃～800℃則更為理想。碳氫化合物燃料為液體時，此時之空間速度(LHSV)可在0.05～20h-1 之範圍內選擇，0.1～10h-1 更佳，0.2～5h-1 則更為理想。導入反應系之蒸氣量，就蒸氣/碳比而言，宜為1～10，1.5～7更佳，2～5則更為理想。
部分氧化重組時，可添加含氧氣體於重組原料中。含氧氣體雖亦可為純氧但自易取得性之觀點而言宜為空氣。為確保用以使反應進展之溫度，可適當考慮熱損失等決定添加量。此量就相對於碳氫化合物燃料內所包含之碳原子莫爾數之氧分子莫爾數之比(氧/碳比)而言，宜為0.1～3，0.2～0.7則更佳。部分氧化反應之反應溫度可設定在例如450℃～1000℃之範圍內，500℃～850℃更佳，550℃～800℃則更為理想。碳氫化合物燃料為液體時，此時之空間速度(LHSV)宜在0.1～30h-1 之範圍內選擇。反應系中為抑制煤灰之產生可導入蒸氣，此量，就蒸氣/碳比，宜為0.1～5，0.1～3更佳，1～2則更為理想。
[其他設備]
於本發明所用之燃料電池系統中，可因應所需適當設置高溫型燃料電池系統之習知構成要素。舉具體例而言，有降低碳氫化合物燃料中所包含之硫成分之脫硫器、氣化液體之氣化器、用以加壓各種流體之泵、壓縮機、鼓風機等昇壓機構、用以調節流體流量或是用以截斷/切換流體之流動之閥等流量調節機構或流路截斷/切換機構、用以進行熱交換‧熱回收之熱交換器、凝結氣體之凝結器、以蒸氣等自外部熱各種設備之加熱/保溫機構、碳氫化合物燃料或可燃物之貯藏機構、儀裝用空氣或電氣系統、控制用訊號系統、控制裝置、輸出用或動力用電氣系統等。
 【產業上利用性】
本發明可適用於被利用於例如固定用或是移動體用發電系統中之高溫型燃料電池系統，且可適用於被利用於汽電共生系統中之高溫型燃料電池系統。
ck．．．可燃燒流量
rk．．．可重組流量
T、tin 、tout 、t1 ～t5 ．．．溫度
Z1 ～Z4 ．．．分割區域
1．．．水氣化器
2．．．附設於水氣化器之電熱器
3．．．重組器
4．．．重組觸媒層
5、Sin 、Sout 、S1 ～S5 ．．．熱電偶
6．．．SOFC
7．．．點火器
8．．．框體(模組容器)
圖1係就間接內部重組型SOFC系統之一形態顯示其概要之示意圖。
圖2係就間接內部重組型SOFC系統之另一形態顯示其概要之示意圖。
圖3係概念顯示重組觸媒層溫度與可重組流量及可燃燒流量之相關之曲線圖。
圖4係就間接內部重組型SOFC系統之又一形態顯示其概要之示意圖。
tin 、tout ．．．溫度
1．．．水氣化器
2．．．附設於水氣化器之電熱器
3．．．重組器
4．．．重組觸媒層
Sin 、Sout ．．．熱電偶
6．．．SOFC
7．．．點火器
8．．．框體(模組容器)
9．．．附設於重組器之電熱器

Claims (9)

  1. 一種燃料電池系統之起動方法，該燃料電池系統包含：重組器，重組碳氫化合物燃料以製造含氫氣體，具有重組觸媒層；及高溫型燃料電池，利用該含氫氣體發電；該燃料電池系統之起動方法的特徵為包含下列步驟：a)一面測定重組觸媒層之溫度，一面使重組觸媒層昇溫；b)根據所測定之重組觸媒層之溫度，計算可在重組觸媒層中重組的碳氫化合物燃料之流量；及c)對重組觸媒層供給該所計算之流量之碳氫化合物燃料以重組之，並將獲得之重組氣體供給至高溫型燃料電池之陽極；且直至對重組觸媒層所供給的碳氫化合物燃料之供給量達到起動結束時之流量為止，重複進行該步驟b及c，並同時增加對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料之供給量。
  2. 如申請專利範圍第1項之燃料電池系統之起動方法，其中更包含：d)在步驟c之前，先對重組觸媒層供給於步驟c進行之重組所需之流量之蒸氣及/或含氧氣體之步驟。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之燃料電池系統之起動方法，其中：該重組觸媒層係採用可促進水蒸氣重組反應之重組觸媒層；在施行起動結束時之流量之碳氫化合物燃料的重組之際，進行水蒸氣重組。
  4. 如申請專利範圍第3項之燃料電池系統之起動方法，其中，該該重組觸媒層係採用可促進水蒸氣重組反應及部分氧化重組反應之重組觸媒層；且在施行流量少於起動結束時之流量之碳氫化合物燃料的重組時，進行部分氧化重組或自熱重組。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之燃料電池系統之起動方法，其中，該重組觸媒層係採用可促進燃燒之重組觸媒層；且於步驟a中進行：e)對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料，並使其燃燒之步驟。
  6. 如申請專利範圍第5項之燃料電池系統之起動方法，其中更包含：f)在步驟e之前，先根據所測定之重組觸媒層之溫度，計算可在重組觸媒層中燃燒的碳氫化合物燃料之流量的步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項之燃料電池系統之起動方法，其中更包含：g)在步驟e之前，先對重組觸媒層供給於步驟e進行之燃燒所需之流量之含氧氣體之步驟。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之燃料電池系統之起動方法，其中，設想沿氣體流通方向將重組觸媒層分割成之複數個分割區域，於步驟a中，測定重組觸媒層之位在沿氣體流通方向不同位置的複數點之溫度，於步驟b中，根據該複數點之溫度，計算可在該複數個分割區域中至少一部分內重組的碳氫化合物燃料之流量，以該所計算之流量之合計值作為可在該重組觸媒層中重組的碳氫化合物燃料之流量。
  9. 一種燃料電池系統，包含：重組器，將碳氫化合物燃料重組以製造含氫氣體，具有重組觸媒層；高溫型燃料電池，使用該含氫氣體以發電；重組觸媒層溫度測定機構，用以測定重組觸媒層之溫度；重組觸媒層昇溫機構，用以使重組觸媒層昇溫；及控制機構，具有：燃料流量計算功能，根據所測定之重組觸媒層之溫度，計算可在重組觸媒層中重組的碳氫化合物燃料之流量；與燃料流量控制功能，將對於重組觸媒層供給之碳氫化合物燃料控制成該所計算之流量；可使該燃料流量計算功能及燃料流量控制功能重複作動，並同時增加對重組觸媒層供給碳氫化合物燃料之供給量，直到對重組觸媒層供給的碳氫化合物燃料之供給量達到起動結束時之流量為止。
TW097131580A 2007-08-29 2008-08-19 燃料電池系統及其起動方法 TWI447996B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007222464A JP5325403B2 (ja) 2007-08-29 2007-08-29 燃料電池システムの起動方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200929670A TW200929670A (en) 2009-07-01
TWI447996B true TWI447996B (zh) 2014-08-01

Family

ID=40387053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097131580A TWI447996B (zh) 2007-08-29 2008-08-19 燃料電池系統及其起動方法

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8574775B2 (zh)
EP (1) EP2199255A4 (zh)
JP (1) JP5325403B2 (zh)
KR (1) KR20100063720A (zh)
CN (1) CN101808935B (zh)
CA (1) CA2697652A1 (zh)
TW (1) TWI447996B (zh)
WO (1) WO2009028327A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5307592B2 (ja) * 2009-03-19 2013-10-02 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムの運転方法
KR20110137399A (ko) 2009-04-24 2011-12-22 쿄세라 코포레이션 연료 전지 장치
JP5401170B2 (ja) * 2009-05-21 2014-01-29 アイシン精機株式会社 燃料電池システム
JP5441001B2 (ja) * 2009-05-28 2014-03-12 Ｔｏｔｏ株式会社 固体電解質型燃料電池
JP2010277843A (ja) * 2009-05-28 2010-12-09 Toto Ltd 固体電解質型燃料電池
JP4761259B2 (ja) 2009-05-28 2011-08-31 Ｔｏｔｏ株式会社 固体電解質型燃料電池
JP5500504B2 (ja) * 2009-05-28 2014-05-21 Ｔｏｔｏ株式会社 固体電解質型燃料電池
JP4748465B2 (ja) * 2009-05-28 2011-08-17 Ｔｏｔｏ株式会社 燃料電池装置
JP4707023B2 (ja) * 2009-09-30 2011-06-22 Ｔｏｔｏ株式会社 固体電解質型燃料電池
JP5777005B2 (ja) 2010-07-02 2015-09-09 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． トランスフォーマ及びこれを備えるフラットパネルディスプレイ装置
EP2402965A2 (en) 2010-07-02 2012-01-04 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Transformer and flat panel display device including the same
JP5561655B2 (ja) * 2010-09-30 2014-07-30 Ｔｏｔｏ株式会社 固体酸化物形燃料電池装置
JP5765667B2 (ja) * 2011-04-11 2015-08-19 Toto株式会社 固体酸化物形燃料電池装置
JP5765029B2 (ja) * 2011-04-11 2015-08-19 Toto株式会社 固体酸化物形燃料電池装置
JP5316826B2 (ja) * 2012-03-27 2013-10-16 Ｔｏｔｏ株式会社 固体酸化物型燃料電池
JP6380732B2 (ja) * 2014-03-20 2018-08-29 Toto株式会社 固体酸化物型燃料電池装置
CN106910912B (zh) 2015-12-18 2020-06-30 通用电气公司 燃料电池系统及其操作方法及燃料电池发电厂
US10763526B2 (en) 2017-11-13 2020-09-01 Lg Electronics, Inc. System and method for fuel cell stack temperature control
US10622650B2 (en) 2017-11-13 2020-04-14 Lg Fuel Cell Systems Inc. System and method for fuel cell stack temperature control
CN112136238B (zh) * 2018-06-01 2024-02-27 日产自动车株式会社 催化燃烧装置的控制方法和催化燃烧系统
AT521901B1 (de) * 2018-11-19 2020-10-15 Avl List Gmbh Verfahren zum Aufheizen eines Brennstoffzellensystems sowie Brennstoffzellensystem
CN112687918B (zh) * 2020-12-17 2022-04-26 潍柴动力股份有限公司 固体氧化物燃料电池系统及其控制方法
CN114988363A (zh) * 2022-07-25 2022-09-02 广东佛燃科技有限公司 一种用于固体氧化物燃料电池系统的重整器设计及其运行方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002201002A (ja) * 2000-12-27 2002-07-16 Toyota Motor Corp 改質器の起動制御
US20030190507A1 (en) * 2002-03-23 2003-10-09 Daimlerchrysler Ag Fuel cell and method for cold-starting such a fuel cell
TW558852B (en) * 2002-07-12 2003-10-21 Asia Pacific Fuel Cell Tech Control apparatus and method of fuel cell set
TWI234309B (en) * 2004-06-28 2005-06-11 Asia Pacific Fuel Cell Tech Transient start and temperature adjustment apparatus of humidifying module for fuel cell
TWI257191B (en) * 2005-08-19 2006-06-21 Tatung Co Fuel cell system
TW200723584A (en) * 2005-12-13 2007-06-16 Chung Shan Inst Of Science Control device and method for portable air-cooled fuel cell system
WO2007086566A1 (ja) * 2006-01-30 2007-08-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池の起動方法及び燃料電池システム
US20070212581A1 (en) * 2004-06-21 2007-09-13 Sony Corporation Fuel cell system and fuel cell starting method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2840000B2 (ja) * 1993-02-04 1998-12-24 溶融炭酸塩型燃料電池発電システム技術研究組合 燃料電池システムとその制御方法
JP2004075403A (ja) * 2002-08-09 2004-03-11 Honda Motor Co Ltd 水素発生装置
JP4369685B2 (ja) * 2003-02-25 2009-11-25 京セラ株式会社 燃料電池の運転方法
US8277524B2 (en) * 2004-03-16 2012-10-02 Delphi Technologies, Inc. Reformer start-up strategy for use in a solid oxide fuel cell control system
JP4767543B2 (ja) * 2005-01-07 2011-09-07 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 固体酸化物形燃料電池システムの起動方法
JP2007073302A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Nissan Motor Co Ltd 燃料改質システム
JP5164441B2 (ja) 2007-06-13 2013-03-21 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 燃料電池システムの起動方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002201002A (ja) * 2000-12-27 2002-07-16 Toyota Motor Corp 改質器の起動制御
US20030190507A1 (en) * 2002-03-23 2003-10-09 Daimlerchrysler Ag Fuel cell and method for cold-starting such a fuel cell
TW558852B (en) * 2002-07-12 2003-10-21 Asia Pacific Fuel Cell Tech Control apparatus and method of fuel cell set
US20070212581A1 (en) * 2004-06-21 2007-09-13 Sony Corporation Fuel cell system and fuel cell starting method
TWI234309B (en) * 2004-06-28 2005-06-11 Asia Pacific Fuel Cell Tech Transient start and temperature adjustment apparatus of humidifying module for fuel cell
TWI257191B (en) * 2005-08-19 2006-06-21 Tatung Co Fuel cell system
TW200723584A (en) * 2005-12-13 2007-06-16 Chung Shan Inst Of Science Control device and method for portable air-cooled fuel cell system
WO2007086566A1 (ja) * 2006-01-30 2007-08-02 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 燃料電池の起動方法及び燃料電池システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2199255A1 (en) 2010-06-23
US20140106250A1 (en) 2014-04-17
JP5325403B2 (ja) 2013-10-23
CN101808935B (zh) 2012-10-10
WO2009028327A1 (ja) 2009-03-05
TW200929670A (en) 2009-07-01
CA2697652A1 (en) 2009-03-05
EP2199255A4 (en) 2013-09-11
CN101808935A (zh) 2010-08-18
JP2009051712A (ja) 2009-03-12
KR20100063720A (ko) 2010-06-11
US20100310951A1 (en) 2010-12-09
US8574775B2 (en) 2013-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI447996B (zh) 燃料電池系統及其起動方法
TWI459625B (zh) 燃料電池系統及其起動方法
TWI437757B (zh) 燃料電池系統及其起動方法
JP5078696B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
KR20110008228A (ko) 간접 내부 개질형 고체 산화물형 연료 전지 시스템의 운전 방법
JP2009176660A (ja) 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池の停止方法
JP5078698B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
WO2009119187A1 (ja) 燃料電池システムとその負荷追従運転方法
JP5078697B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
JP5433323B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
JP5281996B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
WO2011024899A1 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
JP5281991B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
JP5281997B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法
JP5281998B2 (ja) 燃料電池システムの負荷追従運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees